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      火力發電廠輔機節能技術改造

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      作者來源:李清 ????? 發布時間: 2019-05-22 17:42
      導讀:火力發電廠輔機節能改造的必要性進行了論述,通過電機調速技術在勝利發電廠循環水泵和一次風機技術改造的實際應用,說明輔機節能改造是火電廠降低廠用電率,實現節能減排一個

      火力發電廠輔機節能改造的必要性進行了論述,通過電機調速技術在勝利發電廠循環水泵和-次風機技術改造的實際應用,說明輔機節能改造是火電廠降低廠用電率,實現節能減排-個重要途徑。

      前 言  我-目前以火力發電為主,裝機容量約占75%?;痣姀S的各類輔機設備中,風機和水泵是主要的耗能設備,而且風機、水泵的流量隨著機組的負荷變化必須實時調節,其流量調節的方式多為節流調節。由于這種調節方式僅是改變了通道的通流阻抗,而電動機的輸出功率并沒有多-改變,浪費了-量的電能,所以火力發電廠風機、水泵蘊藏著巨-的節能潛力。隨著電力行業的發展,降低廠用電率,降低發電成本,提-上網電價的競爭力,綠色運行,清潔生產已成為各火電廠努力追求的經濟和社會目標。在這種形勢下,研究風機、水泵類負載采用調速驅動來替代原有的節流調節已成為火電廠實現節能,提-經濟性的有效途徑。從 圖1可以看出在同樣的工況下節流控制比調速控制功率消耗要-得多。
        
      火力發電廠輔機節能技術改造

        循環泵和-次風機節能改造
         目前-內外對風機、水泵電動機調速有多種方法,主要有變-調速、調壓調速、滑差調速、液力耦合器調速、串-調速、-頻斬波調速、變頻調速等。勝利發電廠二期機組的循環泵和-次風機節能潛力較-,我們結合設備投資費用,節電效果(運行費用),安全性、可靠性等幾個方面的比較,擬分別對循環泵、-次風機實施變-調速和內反饋式斬波調速技術改造。
         循環水泵
        改造必要性勝利發電廠二期2×300MW機組,單機配置2臺循環水泵,循環水泵電機由于受循環水泵的運行效率,不同季節對凝汽器冷卻水量的變化,以及循環水泵運行可靠性等因素的影響,循環水泵運行效率低、電耗-,制約著經濟性的提-。機組供熱期間循環水系統能耗過-,且循環水量過-造成循環水溫偏低,易造成水塔填料損壞、凝結水過冷度-等不利因素。因此,原有循環水泵配置和運行方式不僅影響了機組運行的經濟性,還給設備的可靠運行帶來-脅,需對其進行節能改造。
        變-調速原理
         三相異步電機轉子的轉速為n=(1-S)。
         其中n為轉子的轉速,f為電機供電電源頻率,p為繞制電機已確-的-對數,s為轉差率(s= ,n0是電機旋轉磁場轉速,又稱為同步轉速)。
         據此公式知,可以通過改變-子繞組的-對數P來調節三相異步鼠籠式電動機的轉速。
         變-調速要求拖動電動機必須是專門的變-電動機。電動機的-對數可成倍比地改變(如2/4-,4/8-);也有非倍比的雙速電動機(如4/6-,6/8-)或三速電動機(如4/6/8),這時電動機裝有兩套-子繞組。變-調速是鼠籠式異步電動機的應用調速法,而電動機的-對數P只能按整數變化,所以變-調速是有-調速。
        循環水泵改造方案
         將二期機組的各1臺循環水泵電機改造為雙速電機,-換舊線圈,新線圈用于變-的相關繞組用引線引入調速接線盒,-、低速的切換時通過改變裝在電機外殼上的調速接線盒里變-接線板連接方式來實現。
         -次風機
        2.2.1改造必要性
         勝利發電廠二期2×300MW機組,每臺鍋爐配置兩臺-次風機,-次風機為離心式風機,在風機葉輪前的入口附近設置了-組可調節轉角的靜導葉擋板,借助改變導葉擋板開度的-小來調節流量,調整區間通常在30%~40%之間。-次風機單臺年均耗電量為509×104kW•h,年平均有效負荷率約為51%,供熱期間因鍋爐熱負荷較重,負荷率略有增加,全年平均變化不-。
        2.2.2內反饋式斬波調速原理
         內反饋式斬波調速是在串-調速的工作原理上的提升和改進,其區別只是將逆變變壓器去除,而在電動機-子繞組線槽內又加了-個-立的三相調節繞組,這樣在同--子鐵芯中的-子原繞組和該三項調節繞組便代替了外接的逆變變壓器,從而使系統-加簡潔??煞奖銓崿F與DCS系統連接。
        2.2.3 -次風機改造方案
         將原鼠籠式電機-換為內反饋繞線電動機,對電機平臺做相應改動;新增1套斬波內饋調速裝置,包括1臺控制柜、1臺功率柜和1臺水阻柜,放置于就近的現有配電間;電機原6kV電纜不做變動,新增加四路動力電纜,-路至繞線式轉子,-路至電機內反饋繞阻,-路為調速裝置用380V三相四線電源,-路為調速裝置用220V直流電源;新增部分控制電纜和I/O-,對熱工控制系統做相應改動。
        2.3 改造后效益評估
         改造后循環水泵電機功率由1600kW下降到1250kW。改造前,春、夏、秋季2臺循環水泵耗電量為(1600+1600)×4000=1280×104 kW•h;冬季1臺水泵-速運行1600×2000=320×104 kW•h。改造前單臺機組循環水泵年耗電量合計為1280+320=1600×104 kW•h。 改造后夏季2臺水泵耗電量為(1600+1600)×2300=736×104kW•h;初春、深秋2臺循環水泵 耗電量為(1600+1250)×1200=342×104 kW•h;冬季1臺循環水泵耗電量為1250×2500=312.5×104 kW•h。改造后單臺機組循環水泵年耗電量為736+342+312.5=1390.5×104 kW•h。改造后單臺機組年節省電量為1600-1390.5=209.5×104 kW•h。
         改造前-次風機電機功率消耗約為額-值的51%,與-次風機年平均負荷率相符。實施內反饋-頻斬波調速后,功率消耗約為額-值的9%,考慮調速裝置自身還要消耗1%的電量,節電率約41%,單臺-次風機年節電量為208.69×104 kW•h,2臺-次風機合計年節電量為417.38×104 kW•h。
        -語
         勝利發電廠通過采用電機調速技術對二期300MW機組的循環泵和-次風機進行節能改造,結合運行方式的-化,單臺機組每年可減少耗電600多萬千瓦時,節能效果顯著。因此,應結合機組運行方式以及泵與風機等輔機節能潛力,選擇合理電機調速技術,是火電廠降低廠用電率,實現節能減排-個重要途徑。

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